示波器是怎样显示波形的

~ 波形显示，由示波管的原理可知，一个直流电压加到一对偏转板上时，将使光点在荧光屏上产生一个固定位移，该位移的大小与所加直流电压成正比。如果分别将两个直流电压同时加到垂直和水平两对偏转板上，则荧光屏上的光点位置就由两个方向的位移所共同决定。如果将一个正弦交流电压加到一对偏转板上时，光点在荧光屏上将随电压的变化而移动。当垂直偏转板上加一个正弦交流电压时，在时间t=0的瞬间，电压为Vo（零值），荧光屏上的光点位置在坐标原点0上，在时间t=1的瞬间，电压为V1（正值），荧光屏上光点在坐标原点0点上方的1上，位移的大小正比于电压V1；在时间t=2的瞬间，电压为V2（很大正值），荧光屏上的光点在坐标原点0点上方的2点上，位移的距离正比于电压V2；以此类推，在时间t=3，t=4，…，t=8的各个瞬间，荧光屏上光点位置分别为3、4、…、8点。在交流电压的第二个周期、第三个周期……都将重复第一个周期的情况。如果此时加在垂直偏转板上的正弦交流电压之频率很低，仅为lHz～2Hz，那么，在荧光屏上便会看见一个上下移动着的光点。这光点距离坐标原点的瞬时偏转值将与加在垂直偏转板上的电压瞬时值成正比。如果加在垂直偏转板上的交流电压频率在10Hz～20Hz以上，则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象，在荧光屏上看到的就不是一个上下移动的点，而是一根垂直的亮线了。该亮线的长短在示波器的垂直放大增益一定的情况下决定于正弦交流电压峰一峰值的大小。如果在水平偏转板上加一个正弦交流电压，则会产生相类似的情况，只是光点在水平轴上移动罢了。如果将一随时间线性变化的电压（如锯齿波电压）加到一对偏转板上，则光点在荧光屏上又会怎样移动呢？当水平偏转板上有锯齿波电压时，在时间t=0瞬间，电压为Vo（很大负值），荧光屏上光点在坐标原点左侧的起始位置（零点上），位移的距离正比于电压Vo；在时间t=1的瞬间，电压为V1（负值），荧光屏上光点在坐标原点左方的1点上，位移的距离正比于电压V1；以此类推，在时间t=2，t=3，...,t=8的各个瞬间，荧光屏上光点的对应位置是2、3、…、8各点。在t=8这个瞬间，锯齿波电压由很大正值V8跃变到很大负值Vo，则荧光屏上光点从8点极其迅速地向左移到起始位置零点。如果锯齿波电压是周期性的，则在锯齿波电压的第二个周期、第三个周期、……都将重复第一个周期的情形。如果此时加在水平偏转板上的锯齿波电压频率很低，仅为1Hz ～2Hz，在荧光屏上便会看见光点自左边起始位置零点向右边8点处匀速地移动，随后光点又从右边8点处极其迅速地移动到左边起始位置零点。上述这个过程称为扫描。在水平轴加有周期性锯齿波电压时，扫描将周而复始地进行下去。光点距离起始位置零点的瞬时值，将与加在偏转板上的电压瞬时值成正比。如果加在偏转板上的锯齿波电压频率在10Hz～20Hz以上，则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象，就看到一根水平亮线，该水平亮线的长度，在示波器水平放大增益一定的情况下决定于锯齿波电压值，锯齿波电压值是与时间变化成正比的，而荧光屏上光点的位移又是与电压值成正比的，因此荧光屏上的水平亮线可以代表时间轴。在此亮线上的任何相等的线段都代表相等的一段时间。如果将被测信号电压加到垂直偏转板上，锯齿波扫描电压加到水平偏转板上，而且被测信号电压的频率等于锯齿波扫描电压的频率，则荧光屏上将显示出一个周期的被测信号电压随时间变化的波形曲线。在被测周期信号的第二个周期、第三个周期……都重复第一个周期的情形，光点在荧光屏上描出的轨迹也都重叠在第一次描出的轨迹上。所以，荧光屏上显示出来的被测信号电压是随时间变化的稳定波形曲线。为使荧光屏上的图形稳定，被测信号电压的频率应与锯齿波电压的频率保持整数比的关系，即同步关系。为了实现这一点，就要求锯齿波电压的频率连续可调，以便适应观察各种不同频率的周期信号。其次，由于被测信号频率和锯齿波振荡信号频率的相对不稳定性，即使把锯齿波电压的频率临时调到与被测信号频率成整倍数关系，也不能使图形一直保持稳定。因此，示波器中都设有同步装置。也就是在锯齿波电路的某部分加上一个同步信号来促使扫描的同步，对于只能产生连续扫描（即产生周而复始连续不断的锯齿波）一种状态的简易示波器（如国产SB-10型示波器等）而言，需要在其扫描电路上输入一个与被观察信号频率相关的同步信号，当所加同步信号的频率接近锯齿波频率的自主振荡频率（或接近其整数倍）时，就可以把锯齿波频率“拖入同步”或“锁住”。对于具有等待扫描（即平时不产生锯齿波，当被测信号来到时才产生一个锯齿波进行一次扫描）功能的示波器（如国产ST-16型示波器、SBT-5型同步示波器、SR-8型双踪示波器等等）而言，需要在其扫描电路上输入一个与被测信号相关的触发信号，使扫描过程与被测信号密切配合。这样，只要按照需要来选择适当的同步信号或触发信号，便可使任何欲研究的过程与锯齿波扫描频率保持同步。双线示波，在电子实践技术过程中，常常需要同时观察两种（或两种以上）信号随时间变化的过程。并对这些不同信号进行电量的测试和比较。为了达到这个目的，人们在应用普通示波器原理的基础上，采用了以下两种同时显示多个波形的方法：一种是双线（或多线）示波法；另一种是双踪（或多踪）示波法。应用这两种方法制造出来的示波器分别称为双线（或多线）示波器和双踪（或多踪）示波器。双线（或多线）示波器是采用双枪（或多枪）示波管来实现的。下面以双枪示波管为例加以简单说明。双枪示波管有两个互相独立的电子枪产生两束电子。另有两组互相独立的偏转系统，它们各自控制一束电子作上下、左右的运动。荧光屏是共用的，因而屏上可以同时显示出两种不同的电信号波形，双线示波也可以采用单枪双线示波管来实现。这种示波管只有一个电子枪，在工作时是依靠特殊的电极把电子分成两束。然后，由管内的两组互相独立的偏转系统，分别控制两束电子上下、左右运动。荧光屏是共用的，能同时显示出两种不同的电信号波形。由于双线示波管的制造工艺要求高，成本也高，所以应用并不十分普遍。双踪示波，双踪（或多踪）示波是在单线示波器的基础上，增设一个专门使用电子开关，用它来实现两种（或多种）波形的分别显示。由于实现双踪（或多踪）示波比实现双线（或多线）示波来得简单，不需要使用结构复杂、价格昂贵的“双腔”或“多腔”示波管，所以双踪（或多踪）示波获得了普遍的应用。为了保持荧光屏显示出来的两种信号波形稳定，则要求被测信号频率、扫描信号频率与电子开关的转换频率三者之间必须满足一定的关系。首先，两个被测信号频率与扫描信号频率之间应该是成整数比的关系，也就是要求“同步”。这一点与单线示波器的原理是相同的，区别在于被测信号是两个，而扫描电压是一个。在实际应用中，需要观察和比较的两个信号常常是互相有内在联系的，所以上述的同步要求一般是容易满足的。为了使荧光屏上显示的两个被测信号波形都稳定，除满足上述要求外，还必须合理地选择电子开关的转换频率，使得在示波器上所显示的波形个数合适，以便于观察。下面谈谈电子开关的工作方式问题，这个问题与电子开关的转换频率有关。电子开关的工作方式有“交替”转换和“断续”转换两种。采用交替转换工作方式的显示的波形与双线示波法所显示的波形非常相似，它们都没有间断点。但由于被测信号UA、UB的波形是依次交替地出现在荧光屏上的，所以，如果交替的间隙时间超过了人眼的视觉暂留时间和荧光屏的余辉时间，则人们所看到的荧光屏上的波形就会有闪烁现象。为了避免这种情况的出现，就要求电子开关有足够高的转换频率。这就是说当被测信号的频率较低时，不宜采用交替转换工作方式，而应采用断续转换工作方式。当电子开关用断续转换工作方式时，在X轴扫描的每一个过程中，电子开关都以足够高的转换频率，分别对所显示的每个被测信号进行多次取样。这样，即使被测信号频率较低，也可避免出现波形的闪烁现象。双踪示波器的主要是由两个通道的Y轴前置放大电路、门控电路、电子开关、混合电路、延迟电路、Y轴后置放大电路、触发电路、扫描电路、X轴放大电路、Z轴放大电路、校准信号电路、示波管和高低压电源供给电路等组成。当显示方式开关置于交替位置时，电子开关为一双稳态电路。它受由扫描电路来的闸门信号控制，使得Y轴两个前置通道随着扫描电路门信号的变化而交替地工作。每秒钟交替转换次数与由扫描电路产生的扫描信号的重复频率有关。交替工作状态适用于观察频率不太低的被测信号。为了观察被测信号随时间变化的波形，示波管的水平偏转板上必须加以线性扫描电压（锯齿波电压）。这个扫描电压是由扫描电路产生的。当触发信号加到触发电路时，触发了扫描电路，扫描电路就产生相应的扫描信号；当不加触发信号时，扫描电路就不产生扫描信号。触发有内触发、外触发两种，由触发选择开关来选择。当该开关置于内的位置时，触发信号来自经Y轴通道送入的被测信号。当该开关置于外的位置时，触发信号是由外部送入的。这个信号应与被测信号的频率成整数比的关系。示波器在使用中，多数采用内触发工作方式。高、低压电源供给电路中的低压是供给示波器各级所需的低压电源的，高压是供给示波管显示系统电源的。想了解更多相关信息，可以咨询北京东方中科集成科技股份有限公司，谢谢！

---

吉林省19598204783： 示波器的显示原理是什么? - ？
年聪核黄： 1 示波器工作原理 示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器.它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器.示波器由示波...

吉林省19598204783： 用示波器显示屏读数的方法是什么? ？
年聪核黄： 示波器是以数字坐标为基础来显示波形的,通常以X轴表 示时间,Y轴表示幅度.在显示屏上,水平方向X轴有10格刻 度,垂直方向Y轴有8格刻度,这里的一格刻度读作一标度,用 div表示.根据被测波形垂直方向(或水平方向)所占有的标度 数,乘以垂直输人灵敏度开关所在挡位的V/div数(或水平方向 t/div),得出的积便是测量结果.Y•轴使用10 : 1衰减探头的话 还需再乘10.

吉林省19598204783： 示波器怎么用的哦?那一节我看都看不懂.....最好有点试题...我和同学的各种参考书上都没有这一节知识点...只有练习册上有一点 - ？
年聪核黄：[答案] 示波器的作用是观察两个输入接口间电压与时间的关系,也就是通常所说的信号波形. 模拟示波器的原理是,由电子管发射出一束电子流,然后经过扫描电压形成的横向电场和输入电压纵向电场的偏转,最终在屏幕上看到一个运动的光点.由于屏幕和...

吉林省19598204783： 如何在示波器上显示出待测信号的波形 - ？
年聪核黄： 波形显示由示波管的原理可知,一个直流电压加到一对偏转板上时,将使光点在荧光屏上产生一个固定位移,该位移的大小与所加直流电压成正比.如果分别将两个直流电压同时加到垂直和水平两对偏转板上,则荧光屏上的光点位置就由两个...

吉林省19598204783： 示波器如何显示两个采样点之间的波形? - ？
年聪核黄： 国睿安泰信的示波器的显示方式一般有矢量和点显示,矢量显示是采样点之间通过连线方式显示,点显示是采样点间显示没有插值连线.无论是哪种显示方式,在两个实际采样点之间提供的信息都不是实际采集的.由于直线连接方式可能会导致显示出现突变,如在一正弦波的波峰采集一个点,两边的波谷各采集一点,会显示出三角波.

吉林省19598204783： 模拟示波器的显像原理 - ？
年聪核黄： 与模拟电视机一样,在显像管的根部有两对垂直的电极,分别建来立相互垂直的电场,一路电场由锯齿波信号控制,源很电子束从左右扫描到右边,一路电场有被测的电压信号控制,使电子束百在上下方向偏转.电子束打在荧光屏上形成运动的亮点,由于荧光屏的余辉消失的较慢,看起度来就是电子束扫过的轨迹——波形.

吉林省19598204783： 如何在示波器上得到稳定清晰的波形 - ？
年聪核黄： 首先考虑信号源的重复性,要让示波器能稳定显示被测信号,那么这个信号源一定要是一个不断重复的连续信号.示波器内部有一个同步电路的,只要信号频率在示波器的监测范围之内,那么示波器就能自动地和这个信号源的频率同步,并把这...

吉林省19598204783： 示波器用来测量什么的?怎么用? - ？
年聪核黄： 示波器是用来测量电信号的波形,可以得到的测量参数有:信号的幅值、频率,信号的状态.示波器主要分垂直和水平两大系统. 垂直系统有输入被测信号的BNC插座,用于接收外界被测信号.由于各种被测信号的幅值大小不同,可以通过垂...

吉林省19598204783： “示波器”观察波形的几个重要步骤是什么? - ？
年聪核黄： 第一就是校正,然后就是测试信号,然后调节时间轴和幅值范围,使信号清晰呈现,最后就是调XY轴,移动信号.示波器,是显示被测量的瞬时值轨迹变化情况的仪器.利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点.在被测信号的作用下,电子束在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线,便于人们研究各种电现象的变化过程.普通示波器有显示电路、垂直(Y轴)放大电路、水平(X轴)放大电路、扫描与同步电路、电源供给电路五个基本组成部分.另外,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、峰峰值、频率、相位差、调幅度等等.

吉林省19598204783： 示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形,它的工作原理可等效成下列情况:如 - ？
年聪核黄： (1)设电子进入AB板时的初速度为v0 则由动能定理有:eU1=1 2 mv 20 解得 v0= 2eU1 m (2)电子在垂直于电场方向做匀速直线运动,运动时间 t= l v0 设电子在电场方向做匀加速直线运动的位移 y=1 2 at2=1 2 ?eU0 md ?( l v0 )2 联立得:y= U0l2 4...